(57)【要約】【課題】多量の発呼数、短い保留時間、少量の転送データ量といった特徴を有するデータ通信を広域通信網上で通信する。【解決手段】複数のエンティティからのデータを、広域通信網を介してサーバに転送するデータ中継装置におけるデータ中継方法において、第１のエンティティから第１のデータをＳＩＰ（Session Initiation Protocol）を用いて受信するステップと、前記ＳＩＰを終端して、前記第１のデータを格納するとともに、タイマーを起動するステップと、前記タイマーが満了するまえに、第２のエンティティから第２のデータを受信した場合には、前記第１のデータに前記第２のデータを結合して格納するステップと、前記タイマーが満了すると、前記第１のデータおよび前記第２のデータを含むデータを、前記サーバに送信するステップとを備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のエンティティからのデータを、広域通信網を介してサーバに転送するデータ中継装置におけるデータ中継方法において、
第１のエンティティから第１のデータをＳＩＰ（Session Initiation Protocol）を用いて受信するステップと、
前記ＳＩＰを終端して、前記第１のデータを格納するとともに、タイマーを起動するステップと、
前記タイマーが満了する前に、第２のエンティティから第２のデータを受信した場合には、前記第１のデータに前記第２のデータを結合して格納するステップと、
前記タイマーが満了すると、前記第１のデータおよび前記第２のデータを含むデータを、前記サーバに送信するステップと
を備えることを特徴とするデータ中継方法。
【請求項２】
前記第１のデータが、優先通信である旨のフラグを含む場合には、前記ＳＩＰを終端しないで、前記第１のデータを前記サーバに送信するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のデータ中継方法。
【請求項３】
複数のエンティティからのデータを、広域通信網を介してサーバに転送するデータ中継装置であって、
第１のエンティティから第１のデータをＳＩＰ（Session Initiation Protocol）を用いて受信し、前記ＳＩＰを終端する第１の接続部と、
前記第１の接続部から前記第１のデータが転送されると、前記第１のデータを記憶部に格納するとともに、タイマーを起動する通信制御部であって、前記タイマーが満了する前に、前記第１の接続部から第２のエンティティの第２のデータを受信した場合には、前記記憶部に格納された前記第１のデータに前記第２のデータを結合して格納する通信制御部と、
前記タイマーが満了すると、前記第１のデータおよび前記第２のデータを含むデータを、前記サーバに送信する第２の接続部と
を備えたことを特徴とするデータ中継装置。
【請求項４】
前記第１の接続部は、前記第１のデータが、優先通信である旨のフラグを含む場合には、前記ＳＩＰを終端しないで、前記第１のデータを前記第２の接続部に転送し、
前記第２の接続部は、前記第１のデータを前記サーバに送信することを特徴とする請求項３に記載のデータ中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ中継方法およびデータ中継装置に関し、より詳細には、多量の発呼数、短い保留時間、少量の転送データ量といった特徴を有するデータ通信を広域通信網上で通信するためのデータ中継方法およびデータ中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭、オフィス・ビル等において、電気機器、各種センサのインテリジェント化に伴って、電気機器、センサが情報を外部に向けて発信したり、逆に外部からこれらの機器に対する制御を行うことが可能になってきている。例えば、稼動している電気機器の消費電力情報をセンサなどから逐次収集し、管理装置に表示する、いわゆる消費電力の「見える化」が行われている。これに加えて、温度、湿度、照度などの環境情報も逐次収集し、状況に応じた最適な条件により、電気機器をアクチュエータにより制御する必要性が高まってきている。このようなエネルギー制御システムを普及させるためには、既存の広域通信網を活用して実現することが重要である。
【０００３】
ここで、エネルギー制御システムにおける情報収集または機器制御のための通信は従来の広域通信網における通信と比較すると、多量の発呼数、非常に短い保留時間、少量の転送データ量といった異なる通信特性を有している。また、通信の主体（エンティティ）となる電気機器は、限られた通信リソース及び計算処理リソースしか保有していないので、既存の広域通信網との接続には、検討すべき課題が多い。
【０００４】
このようなエネルギー制御システムにおける情報収集のためのセンサ及び機器制御のためのアクチュエータとの通信には、確実性及び拡張性などが求められる。このため、通信プロトコルとして、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）の適用が有用と考えられる。ＳＩＰは、ＩＰネットワーク上の音声通信ＶｏＩＰ（VoIP：Voice over IP）、ＩＰネットワークを用いたテレビジョン配信ＩＰＴＶなど、人間が介在する通信への適用を想定して設計されている。従って、確実性や拡張性に優れる反面、プロトコル処理のオーバヘッドが大きいという特徴がある。
【０００５】
一方、エネルギー制御システム等のエンティティは、例えば一般家庭においては、従来の通信機器の数に対して、一軒あたり数倍〜１０数倍の設置数が想定されている。従って、エンティティとの通信は、１つ１つのデータ量は小さく、保留時間は短いものの、発呼数が多量であり、ＳＩＰを適用すると、既存の広域通信網では、呼処理能力の限界を超えてしまう恐れがある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ryota Ishibashi, et., al, “Simplified SIP Approach for the Smart Object,”The Internet Architecture Board, Interconnecting Smart Object with the Internet Workshop, Prague Czech Republic, Friday, 25th March 2011, Position Paper
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば、非特許文献１には、既存のＳＩＰを簡略化したプロトコルが記載されている。しかしながら、上述したエネルギー制御システム等のエンティティに適用するには、十分とはいえない。
【０００８】
本発明の目的は、多量の発呼数、短い保留時間、少量の転送データ量といった特徴を有するデータ通信を広域通信網上で通信するためのデータ中継方法およびデータ中継装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、このような目的を達成するために、複数のエンティティからのデータを、広域通信網を介してサーバに転送するデータ中継装置におけるデータ中継方法において、第１のエンティティから第１のデータをＳＩＰ（Session Initiation Protocol）を用いて受信するステップと、前記ＳＩＰを終端して、前記第１のデータを格納するとともに、タイマーを起動するステップと、前記タイマーが満了する前に、第２のエンティティから第２のデータを受信した場合には、前記第１のデータに前記第２のデータを結合して格納するステップと、前記タイマーが満了すると、前記第１のデータおよび前記第２のデータを含むデータを、前記サーバに送信するステップとを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明によれば、複数のエンティティからのデータを、広域通信網を介してサーバに転送するデータ中継装置であって、第１のエンティティから第１のデータをＳＩＰ（Session Initiation Protocol）を用いて受信し、前記ＳＩＰを終端する第１の接続部と、前記第１の接続部から前記第１のデータが転送されると、前記第１のデータを記憶部に格納するとともに、タイマーを起動する通信制御部であって、前記タイマーが満了する前に、前記第１の接続部から第２のエンティティの第２のデータを受信した場合には、前記記憶部に格納された前記第１のデータに前記第２のデータを結合して格納する通信制御部と、前記タイマーが満了すると、前記第１のデータおよび前記第２のデータを含むデータを、前記サーバに送信する第２の接続部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、センサ／アクチュエータなどのエンティティから、多量の発呼数、短い保留時間、少量の転送データ量といった特徴を有するデータを受信した場合であっても、サービス管理提供サーバとの間のＳＩＰ通信の回数を削減することができ、広域網で使用されるリソースの削減を図ることが可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態にかかるエネルギー制御システムを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるＨＧＷの一例を示す図である。
【図３】本発明の他の実施形態にかかるＨＧＷの一例を示す図である。
【図４】ＨＧＷにおいて処理するセンサ情報の一例を示す図である。
【図５】ＳＩＰ通信の重畳が生じない場合のシーケンス図である。
【図６】ＳＩＰ通信の重畳が生じる場合のシーケンス図である。
【図７】緊急通信の場合のシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、上述したエネルギー制御システムを例に説明するが、多量の発呼数、短い保留時間、少量の転送データ量といった特徴を有する他のデータ通信にも適用することができる。
【００１４】
図１に、本発明の一実施形態にかかるエネルギー制御システムを示す。一般家庭１０，２０には、それぞれＨＧＷ（Home Gateway）１１，２１が設置されている。オフィス・ビル３０等においては、例えば、フロアごとにＨＧＷ３１−ＨＧＷ３３が設置される。工場などの大規模事業所等４０においては、建屋ごとにＨＧＷ４２−ＨＧＷ４４が設置され、これらＨＧＷを集約する上位のＨＧＷ４１が設置される場合もある。ＨＧＷは、広域通信網６０を介して、サービス管理サーバ５１，５２に接続されている。
【００１５】
ＨＧＷは、ネットワークプロバイダまたはサービスプロバイダ等と、家庭内の通信機器とを接続する一般的なゲートウェイ装置である。本実施形態においては、このＨＧＷにデータ中継装置の機能を実装する。一方、データ中継装置をＨＧＷとは別の独立したハードウェアとしてもよい。また、ネットワークプロバイダまたはサービスプロバイダ側に設置されている、各ＨＧＷを収容する設備に、データ中継装置を収容してもよい。
【００１６】
ＨＧＷ１１に収容されデータ中継装には、通信の主体となるエンティティとして、温度、湿度などの環境情報、電気機器の使用電力量を収集するセンサＳ１１−Ｓ１３と、電気機器を制御するアクチュエータＡ１１−Ａ１３とが接続されている。ＨＧＷとこれらエンティティのセンサ／アクチュエータとの間は、有線または無線ＬＡＮ（Local Area Network）で接続され、典型的には、ネットワーク層／トランスポート層プロトコルとしてＴＣＰ／ＩＰ、セッション層プロトコル層としてＳＩＰを備えている。
【００１７】
サービス管理サーバとＨＧＷとの間も、典型的には、ＴＣＰ／ＩＰ、ＳＩＰを用いて通信がなされる。サービス管理サーバは、例えば、エネルギー管理サービスを提供する会社のサーバであり、エネルギー制御システムを介して、フロアの環境条件に応じて空調装置を制御する。サービス管理サーバは、定期的にセンサからの情報を蓄積し、統計処理を行ってからユーザに提示したり、ユーザからの予約操作を受け付け、アクチュエータを制御することができる。
【００１８】
図２に、本発明の一実施形態にかかるＨＧＷの一例を示す。ＨＧＷにデータ中継装置の機能を実装した形態である。一般家庭に設置されたＨＧＷ１１は、物理層／リンク層の処理を行う無線ＬＡＮインタフェース７１、有線ＬＡＮインタフェース７２，７３と接続されたＬＡＮ接続部７０（第１の接続部）を備えている。ＬＡＮ接続部７０は、通信の主体となるエンティティのセンサＳ１１−Ｓ１３／アクチュエータＡ１１−Ａ１３とのＳＩＰ通信を終端したり、電話機７４、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）７５との通信を、広域通信網６０に転送する機能を有する。
【００１９】
また、ＨＧＷ１１は、ＯＮＵ（Optical Network Unit）８１を介して広域通信網６０と通信を行うＷＡＮ（Wide Area Network）接続部８０（第２の接続部）を備えている。ＷＡＮ接続部８０は、広域通信網６０と、ＬＡＮ接続部７０および通信制御部９０との間の通信の転送制御を行う。
【００２０】
ＬＡＮ接続部７０とＷＡＮ接続部８０とに接続された通信制御部９０は、データ中継装置として機能を備え、後述するエネルギー制御システムにおける通信の中継機能、すなわち複数のＳＩＰ通信を重畳する機能を提供する。通信制御部９０は、エンティティからのデータであるセンサ情報／アクチュエータ情報を格納する記憶部９１、センサ情報とサービス管理サーバから送信された情報を表示する表示部９２、およびユーザからの入力操作を行う入力部９３とが接続されている。
【００２１】
図３に、本発明の他の実施形態にかかるＨＧＷの一例を示す。図３のＨＧＷ２１と図２に示したＨＧＷ１１との相違点は、通信制御部９０のデータ中継装置としての機能の一部を外部の制御用ＰＣ９５に実装した点である。通信制御部９０には、制御用ＰＣ９５との接続のための制御インタフェース９４が接続されている。制御用ＰＣ９５により、センサ情報の表示、ユーザの入力操作等を行うことができる。
【００２２】
次に、エネルギー制御システムにおけるＳＩＰ通信について説明する。  
センサＳ１１−Ｓ１３は、一定時間間隔でセンサ測定値を、ＳＩＰ通信によりＨＧＷ１１に送信している。ＨＧＷ１１のＷＡＮ接続部８０は、センサＳ１１−Ｓ１３からのＳＩＰ通信を終端し、通信制御部９０に転送する。通信制御部９０は、センサ測定値を記憶部９１に格納しておく。
【００２３】
図４に、ＨＧＷにおいて処理するセンサ情報の一例を示す。センサＳ１１−Ｓ１３からのセンサ測定値は、図４（ａ）に示すように、センサ識別子１０１、送信日時１０２、センサ測定値１０３、および終了タグ１０４からなるセンサ情報として格納される。
【００２４】
図５は、ＳＩＰ通信の重畳が生じない場合のシーケンス図である。センサＳ１１は、ＳＩＰ通信によるセンサ測定値の送信のために、最初に、INVITEメッセージをＨＧＷ１１のＬＡＮ接続部７０に送信する。ＬＡＮ接続部７０からのOKメッセージに対して、ACKメッセージで応答した後、センサ測定値Ａを送信する。ＬＡＮ接続部７０は、センサ測定値Ａを受信すると、BYEメッセージを送信し、センサＳ１１からのOKメッセージにより一連のＳＩＰ通信を終了する。
【００２５】
ＨＧＷ１１のＬＡＮ接続部７０は、センサＳ１１とのＳＩＰ通信を終了すると、センサ測定値Ａを通信制御部９０に転送する。通信制御部９０は、センサ測定値Ａを図４（ａ）に示したフォーマットで、記憶部９１に格納する（データタンキング）とともに、タイマーを起動して、次のセンサからのＳＩＰ通信を受信するまで待機する（タイマーウェイト）。通信制御部９０は、タイマー値が０になると、記憶部９１に格納しておいたセンサ測定値Ａを含むセンサ情報を、ＷＡＮ接続部８０を介してサービス管理サーバ５１に送信する。ＨＧＷ１１のＷＡＮ接続部８０とサービス管理サーバ５１との間のＳＩＰ通信は、センサＳ１１とＨＧＷ１１のＬＡＮ接続部７０との間のＳＩＰ通信と同じシーケンスで行われる。
【００２６】
同様にして、ＨＧＷ１１のＬＡＮ接続部７０は、センサＳ２２からのセンサ測定値Ｂを受信してＳＩＰ通信を終端し、センサ測定値Ｂを通信制御部９０に転送する。通信制御部９０は、センサ測定値Ｂを図４（ａ）に示したフォーマットで、データタンキングを行うとともに、タイマーウェイト状態に遷移する。通信制御部９０は、タイマー値が０になると、記憶部９１に格納しておいたセンサ測定値Ａを含むセンサ情報を、ＷＡＮ接続部８０を介してサービス管理サーバ５１に送信する。
【００２７】
図６は、ＳＩＰ通信の重畳が生じる場合のシーケンス図である。センサＳ１１は、ＳＩＰ通信によるセンサ測定値の送信のために、最初に、INVITEメッセージをＨＧＷ１１のＬＡＮ接続部７０に送信する。ＬＡＮ接続部７０からのOKメッセージに対して、ACKメッセージで応答した後、センサ測定値Ａを送信する。ＬＡＮ接続部７０は、センサ測定値Ａを受信すると、BYEメッセージを送信し、センサＳ１１からのOKメッセージにより一連のＳＩＰ通信を終了する。
【００２８】
ＨＧＷ１１のＬＡＮ接続部７０は、センサＳ１１とのＳＩＰ通信を終了すると、センサ測定値Ａを通信制御部９０に転送する。通信制御部９０は、センサ測定値Ａを図４（ａ）に示したフォーマットで、記憶部９１に格納する（データタンキング）とともに、タイマーを起動して、次のセンサからのＳＩＰ通信を受信するまで待機する（タイマーウェイト）。タイマー値が０になる前に、センサＳ２２からのセンサ測定値Ｂを受信すると、同様にして、ＨＧＷ１１のＬＡＮ接続部７０は、ＳＩＰ通信を終端し、通信制御部９０は、データタンキングを行うとともに、タイマーウェイト状態に遷移する。
【００２９】
このとき、通信制御部９０は、センサ測定値Ｂを図４（ｂ）に示したように、センサ測定値Ａに結合して、記憶部９１に格納する。すなわち、タイマーが稼働している間に受信した１または複数のセンサ測定値は、同一のセンサ情報に集約して格納される。
【００３０】
通信制御部９０は、タイマー値が０になると、記憶部９１に格納しておいたセンサ測定値Ａおよびセンサ測定値Ｂを含むセンサ情報、すなわち複数のセンサ測定値が結合されたセンサ情報を、ＷＡＮ接続部８０を介してサービス管理サーバ５１に送信する。ＨＧＷ１１のＷＡＮ接続部８０とサービス管理サーバ５１との間のＳＩＰ通信は、センサＳ１１とＨＧＷ１１のＬＡＮ接続部７０との間のＳＩＰ通信と同じシーケンスで行われる。
【００３１】
図７は、緊急通信の場合のシーケンス図である。温度センサが温度異常を検出したり、煙検知器、ガス検知器などが警報を発報した場合は、ＨＧＷに一時的に格納せず、直ちにサービス管理サーバに通報することが望ましい。そこで、このような緊急通信の場合には、センサＳ１１は、緊急通信である旨のフラグをイネーブルしたINVITEメッセージを、ＨＧＷ１１のＬＡＮ接続部７０に送信する。ＨＧＷ１１のＬＡＮ接続部７０は、緊急通信であることを認識すると、INVITEメッセージをＷＡＮ接続部８０に転送し、ＷＡＮ接続部８０はサービス管理サーバ５１に転送する。
【００３２】
ＨＧＷ１１は、センサＳ１１とサービス管理サーバ５１との間のOKメッセージおよびACKメッセージの中継を行い、センサ測定値Ａをサービス管理サーバ５１に送信する。ＨＧＷ１１は、BYEメッセージおよびOKメッセージの中継も行い、一連のＳＩＰ通信は、センサＳ１１とサービス管理サーバ５１との間で行われる。なお、このときのセンサ測定値Ａは、図４（ａ）に示したフォーマットで送信される。
【符号の説明】
【００３３】
１０，２０  一般家庭
３０  オフィス・ビル
４０  大規模事業所
５１，５２  サービス管理サーバ
６０  広域通信網を介して、
７０  ＬＡＮ接続部
７１  無線ＬＡＮインタフェース
７２，７３  有線ＬＡＮインタフェース
７４  電話機
７５  パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
８０  ＷＡＮ接続部
８１  ＯＮＵ（Optical Network Unit）
９０  通信制御部
９１  記憶部
９２  表示部
９３  入力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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